如图所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右端与固定竖直挡板相距x.已知木板A足够长(保证B始终不从A上掉下来),A与挡板碰撞无机械能损失,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2
(1)求B的初速度值v0
(2)当x满足什么条件时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞?

魔方格

◎ 答案

(1)假设B的速度从v0减为vB=4m/s时,A一直加速到vA,以A为研究对象,
由动能定理 μmBgL=
1
2
mA
v2A
    ①
代入数据解得:vA=1m/s<vB,故假设成立
在A向右运动路程L=0.5m的过程中,A、B系统动量守恒
 mBv0=mAvA+mBvB   ②
联立①②解得 v0=6m/s                                                  
(2)设A、B与挡板碰前瞬间的速度分别为vA1、vB1,由动量守恒定律:
  mBv0=mAvA1+mBvB1  ③
以A为研究对象,由动能定理
 μmBg(L+x)=
1
2
mA
v2A1
    ④
由于A与挡板碰撞无机械能损失,故A与挡板碰后瞬间的速度大小为vA1,碰后系统总动量不再向右时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞,即
  mAvA1≥mBvB1     ⑤
联立③④⑤解得  x≥0 625m  
答:
(1)B的初速度值v0为6m/s.
(2)当x≥0 625m时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右…”主要考查了你对  【动能定理】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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